Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 4. 25 januari 1947 - Inverkan av regleringen i ett vattendrag på grundvattenståndet i närbelägna marker, av Erling Reinius
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
84
TEKNISK TIDSKRIFT
vattnet de som framgå av fig. 1. Randvillkoren
där anges i det följande. Berget antas vara tätt,
varför vattenströmmen intill berget är parallell
med bergytan och ekvipotentiallinjerna således
vinkelräta däremot. Vattendragets mittlinje antas
vara symmetrilinje och följaktligen även
strömlinje, varför ekvipotentiallinjerna äro vinkelräta
mot denna. Vattendragets botten är en
ekvipoten-tiallinje, varför strömlinjerna skära
bottenkonturen under rät vinkel. Grundvattenytan är vid
stationärt tillstånd en strömlinje, vars lutning på
större avstånd än ca 200 m från stranden är
tämligen konstant och här antagen till ca 1:100 (det
förutsättes givetvis, att markytan ligger högre
än grundvattenytan). Närmare stranden måste
grundvattenytan ha brantare lutning enär den
trängre genomströmningsarean medför större
hastighet och större tryckfall.
Regleringen, som förutsättes utgöra en
dygns-reglering, antas medföra en vattenståndsvariation
av ± 0,4 m och utföres på så sätt, att varje
vattenstånd hålles konstant i 12 h. Efter en snabb
höjning av vattenytan i älven med 0,4 m över m.v.y.
fås den strömningsbild, som framgår av fig. 2.
Därvid har antagits, att vattnet och marken äro
inkompressibla och att följaktligen några
deformationer icke inträda på grund av
tryckändringarna. Detaljerna närmast stranden visas på
fig. 3. Randvillkoren för dessa figurer anges i det
följande. Berget och symmetrilinjen ha samma
inverkan som förut. Älvens botten är fortfarande
en ekvipotentiallinje men har 0,4 m högre tryck
än förut. Grundvattenytan är ögonblicket efter
vattenståndshöjningen i älven fortfarande
densamma, och ekvipotentiallinjerna skära således
grundvattenytan i samma punkter som förut, dvs.
i de punkter, som ha den nivå — potential — som
representeras av linjen i fråga. Men
grundvattenytan är icke längre en strömlinje, varför
ekvipotentiallinjerna nu icke skära den under rät vinkel.
Strömlinjerna skära då grundvattenytan, vilket
betyder, att marken ovanför densamma tillföres
vatten med höjning av grundvattenytan som följd.
Den hastighet, varmed grundvattenytan stiger,
motsvaras av den hastighet, varmed porerna
fyllas med vatten, och representeras av den höjd
över grundvattenytan, som en vattendroppe
in-toge efter en sekund, om den lämnade
grundvattenytan i strömlinjens riktning och med
oförändrad nettohastighet. Nettohastigheten är — m/s, där
p är porvolymen, uttryckt i delar av hela volymen.
Av fig. 4 beräknas stigningshastigheten s till
s — — • sin <x 4- — • eos a • tgß (3)
P P
Värdet av p sättes i dessa beräkningar till 0,333.
Vid konstruerandet av strömbilden intill stranden
måste observeras, att ekvipotentiallinjen med
trycket -f- 0,4 m dels överensstämmer med älvbottnens
kontur och dels går till den punkt på
grundvattenytan, som har höjden -f- 0,4 m. Närmast
strandkanten måste en grundvattenström gå från älven
inåt marken, medan ute i älvens mitt
grundvattnet rinner till älven. I gränspunkten mellan dessa
bägge stommar ansluter ekvipotentiallinjen + 0,4
till älvbottnen.
Beräkningarna utföras för tre olika
genomsläpp-ligheter på marken, nämligen för Darcys konstant
k = 10-4, 10~5 resp. 10"6 m/s.
Det förstnämnda värdet k = 10~~4 m/s motsvarar
sandiga, genomsläppliga marker.
Grundvattenströmmen utgör 0,1 l/s och m strand samt
motsvarar en avrinning av t.ex. 10 l/s km2 från
området intill 10 km från älven. Vid k = 10—5 m/s,
alltså tätare mark än ovan, t.ex. moig sand o.d.,
är grundvattenströmmen 0,01 l/s och m och
motsvarar t.ex. 5 l/s km2 från området intill 2 km
från älven. För k = 10 ’5 m/s, dvs. mark av t.ex.
mjälig mosand, är grundvattenströmmen 0,001 l/s
och m strand och motsvarar 1 l/s km2 från
området intill 1 km från älven. Lerhaltiga marker,
pinnmo o.d. bruka vara ännu tätare.
Som synes motsvara de olika Å-värdena olika
avrinningsförhållanden. Det är ju också naturligt,
att vid en mycket genomsläpplig mark
huvudparten av regnet sjunker ned i marken och
avrinner som grundvatten, medan vid en tät mark
nedsjunkningen blir så långsam, att huvudparten
kommer att rinna av som ytvatten i diken, bäckar
och åar.
Den grundvattenströmning, som visas på fig, 2
och 3, gäller endast första ögonblicket efter
vattenståndshöjningen i vattendraget. Den hastighet,
varmed grundvattenytan stiger, minskas därefter
successivt, allt efter som grundvattenytan stiger,
och blir noll, då nytt jämviktsläge uppnåtts. Vid
beräkningarna göres det antagandet, att
hastigheten minskas i direkt proportion till
grundvattenytans stigning, så att den alltså blir noll, då
stigningen blivit lika stor som
vattenståndshöjningen 0,4 m. Höjningen av grundvattenstån-
Fig. 1. Ström- och
ekvipotentiallinjer vid stationärt
tillstånd för en
grundvattenström enligt exempel 1.
Fig. 2. Strömningen
omedelbart efter att vattenytan i
vattendraget höjts 40 cm.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
